Was ist das Cytosol?

Das Cytosol ist der flüssige Teil der Zelle, der außerhalb des Kerns liegt, und die mit Membranen bedeckten Strukturen, die als Organellen bezeichnet werden.Es ist ein Gel, in dem der größte Teil des Stoffwechsels der Zelle stattfindet.Etwa 70% des Volumens einer tierischen Zelle bestehen aus dem Cytosol, so dass es auch als intrazelluläre Flüssigkeit bekannt ist. Die intrazelluläre Flüssigkeit wurde ursprünglich als Protoplasma bekannt, bevor viel über den Gehalt der Zellen bekannt war.Das Zytoplasma ist ein spezifischerer Begriff für den Inhalt einer Zelle innerhalb der Zellmembran, ausgenommen der Kern.Die

cytoplasmatische Matrix

ist ein weiterer Begriff für das Cytosol. Ein Großteil dieser zellulären Matrix besteht aus Wasser, aber es gibt viele Dinge, die gelöst sind.Es gibt Ionen, kleine organische Moleküle und größere Moleküle wie wasserlösliche Proteine.Die Filamente, aus denen das Zytoskelett besteht, befinden sich auch in der zytoplasmatischen Matrix.

Die Ionenkonzentration innerhalb des Cytosols kann sich stark von denen außerhalb der Zelle unterscheiden.Dies kann physiologische Auswirkungen auf den Organismus haben.Beispielsweise ist die Konzentration positiver Kaliumionen viel höher, während die negative Natriumionenkonzentration viel niedriger ist.Die Zelle pumpt negative Natrium- und Chloridionen aus der Zelle, um zu verhindern, dass sie übermäßige Mengen Wasser aufnehmen.Calcium ist ein häufiger sekundärer Bote, der Signale von außerhalb der Zelle zu intrazellulären Zielen weitergibt, die selbst Signale an Moleküle weitergeben, um Reaktionen zu initiieren oder zu beenden.Die Bindung eines Hormons an einen Zellmembranrezeptor ist eine Möglichkeit, wie Kalziumsignale aktiviert werden können.

Wichtiger zellulärer Metabolismus findet innerhalb von Zellmembranen in Organellen wie der Mitochondrien oder dem endoplasmatischen Retikulum (ER) statt.Studien mit Hefe zeigen jedoch, dass der größte Teil des Stoffwechsels der Zelle im Cytosol stattfindet.Darin werden kleine Moleküle abgebaut oder synthetisiert, um die Bausteine für größere Moleküle bereitzustellen, die als

Makromoleküle

bekannt sind.Ein Protein ist ein Beispiel für eine Makromolekül, und die Proteinsynthese tritt in der zytoplasmatischen Matrix auf.Dies bedeutet, dass ein einzelnes Molekül weniger Raum für die Durchführung seiner Reaktion hat und so die relative Konzentration anderer Moleküle erhöht.Schätzungen der Proteinbindung und chemischen Reaktionen, die in experimentellen biochemischen Assays durchgeführt werden, gelten möglicherweise nicht für das, was in einer Zelle tatsächlich auftrittZum Beispiel gibt es

Proteasome

.Dies sind große Anordnungen von Proteinkomplexen, die die im Cytosol gefundenen Proteine abbauen.Auch andere Proteine mit ähnlichen Funktionen verbinden sich in Komplexen zusammen, sodass sie ihr Produkt direkt von einem Enzym zum nächsten übergeben können.Dies macht die Gesamtreaktion effizienter und wird als Channeling

bekannt